Hiện tại, cơ sở hạ tầng trạm BTS mạng 2G chia sẻ với NodeB mạng 3G gồm: nhà trạm, cột anten, ăng ten, feeder, thiết bị truyền dẫn, thiết bị cấp nguồn, hệ thống cầu cáp trong và ngoài phòng máy, hệ thống chống sét, hệ thống cảnh báo trạm, thiết bịđiều hòa và chiếu sáng.
Các trạm BTS mạng 2G có cơ sở hạ tầng chia sẻ với trạm NodeB mạng 3G phải đáp ứng các điều kiện sau đây:
- Vị trí phòng máy nằm trong qui hoạch vùng phủ sóng của NodeB - Phòng máy đủđiều kiện lắp đặt thiết bị mới của trạm NodeB
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM
===========================================================
=========================================================== 144
Hình 4.1: Mô tả thiết bị 3G dùng chung sở hạ tầng 2G
Những trang thiết bị phục vụ cho việc chia sẻ cơ sở hạ tầng giữa trạm thu phát gốc 2G (BTS) và trạm thu phát gốc 3G (NodeB) sẽđược nêu cụ thể như sau:
- Anten:
Vềăng ten, do băng tần đáp ứng ăng ten sử dụng 2G khác với 3G, và ăng ten hiện có đang sự dụng trên mạng hầu hết không phải là loại ăng ten dùng chung cho 2G và 3G, nên khi đưa 3G vào sử dụng cần phải đổi sang loại ăng ten có thể sử dụng chung cho 2G và 3G. Trong trường hợp cột ăng ten hiện có đủ chịu lực và còn chỗ để lắp ăng ten 3G chuyên dụng thì cũng có thể xem xét để lắp mới ăng ten chuyên dụng 3G vào cột ăng ten sẵn có. Việc lắp mới ăng ten 3G có những ưu điểm sau:
+ Để tiến hành phủ sóng cho từng khu vực mạng 2G và 3G khác nhau, chúng ta có thể lắp đặt các ăng ten độc lập với các góc nghiêng và phương vị khác nhau. Power BTS Power Node -B BTS Node -B
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM
===========================================================
=========================================================== 145
+ Vì không phải thay đổi từăng ten chuyên dụng cho mạng 2G hiện có sang ăng ten dùng chung cho mạng 2G và 3G, nên có thể tránh được vấn đề gián đoạn dịch vụ 2G vì lí do thay ăng ten. Theo đó có thể ngăn được ảnh hưởng do gián đoạn dịch vụđối với người đang sử dụng mạng 2G.
Hình 4.2: Phương án sử dụng anten cho 3G
- Dây cáp feeder: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của dây cáp feeder là để giảm chi phí sử dụng cáp, đẩy nhanh tiến độ thi công khi không cần phải lắp đặt thêm feeder từ NodeB đến ăng ten.
Mạng 2G hiện tại sử dụng hai dải băng tần GSM900MHz và 1800MHz. Từng đường cáp feeder từ BTS900MHz và BTS1800MHz sẽ được phân phối tổng hợp thông qua Diplexer, trong thực tế ăng ten được kết nối với BTS dựa theo hai đường feeder/anten sử dụng phân cực H và phân cực V (biến đổi +/- 45 độ).
Trong trường hợp sử dụng chung anten 3G +2G thì để hạn chế độ nhạy lẫn nhau của mạng 2G và 3G thì sẽ thay đổi Diplexer hiện có bằng Diplexer tương thích với mạng 3G.
2G
2G+3G 3G
Hiện trạng Thay thếăngten Gắn thêm ăngten
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM
===========================================================
=========================================================== 146
Hình 4.3: Mô tả khái quát việc dùng chung feeder
- Thiết bị cấp nguồn: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của các thiết bị cấp nguồn là để giảm chi phí sử dụng trong việc trang bị và lắp đặt thiết bị cấp nguồn, đẩy nhanh tiến độ triển khai khi không đảm bảo không gian để lắp đặt nguồn mới.
Để bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G, vì việc lắp đặt NodeB là thiết yếu nên lượng điện năng tiêu thụ sẽ tăng. Việc tăng cường các thiết bị cấp nguồn như ắc quy, các khối máy nắn Rectifier (thiết bị chỉnh lưu dòng điện AC/DC) và các thiết bịđiện khác là cần thiết.
+ Thiết bị Rectifier:
Theo nguyên lý khi gắn thêm một modul rectifier vào thiết bị cấp nguồn hiện có của trạm thu phát gốc BTS, khả năng cấp nguồn của thiết bị này sẽ được tăng lên. Nhờ đó, ta có thể sử dụng một cách hiệu quả không gian phòng máy của trạm thu phát gốc mà không cần lắp đặt mới hoàn toàn thiết bị cấp nguồn dùng cho NodeB.
+ Ắc quy:
Hệ thống ắc quy được trang bị nhằm mục đích cung cấp điện năng cho thiết bịđang hoạt động trong những trường hợp nguồn điện chính bị mất,
2G ANT V H Diplexer 2G Diplexer 2G 2G BTS 2G BTS 2G 3G ANT V H Diplexer 2G 3G Diplexer 2G+3G 2G BTS 2G BTS 3G NodeB
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM
===========================================================
=========================================================== 147
để đáp ứng được phần điện năng tiêu thụ của việc lắp đặt thêm các thiết bị liên quan đến 3G chẳng hạn như NodeB, cần phải lắp đặt bổ sung để tăng dung lượng cho hệ thống ắc quy hiện tại.
Hình 4.4: Mô tả dùng chung thiết bị nguồn
- Phòng máy: Mục đích của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng của phòng máy là giảm chi phí xây dựng không gian để lắp đặt thiết bị, đẩy nhanh tiến độ thi công khi không cần xây dựng mới và mở rộng phòng máy nhằm đảm bảo không gian lắp đặt mới. Tận dụng tối đa không gian trống của phòng máy, lắp đặt các thiết bị liên quan đến mạng 3G như NodeB. Vấn đềđặt ra ởđây là khi trang bị thêm các trang thiết bị của mạng 3G vào phòng máy có sẵn, nhiệt lượng toả từ máy móc sẽ tăng, vì vậy cần phải bổ sung thêm các thiết bị điều hoà không khí. Hình vẽ khái quát việc dùng chung phòng máy cho mạng 3G được thể hiện như sau:
Thiết bị cấp nguồn AC/DC
Unit #1 Unit #2 Unit #3 Lắp đặt 2G BTS 900M 2G BTS 1.8G 3G NodeB 2G
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM =========================================================== =========================================================== 148 Hình 4.5: Mô tả dùng chung nhà trạm GSM GSM
BATT Không gian trống
Hiện trạng (Chỉ riêng mạng 2G) 2G 3G Thiết bị cấp nguồn GSM GSM BATT 3G 3G Điều hoà không khí Điều hoà không khí Điều hoà không khí Thiết bị cấp nguồn
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM =========================================================== =========================================================== 149 KẾT LUẬN
Như vậy, đề tài Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM đã được hoàn thành. Đến thời điểm này, các mạng di động 3G của các nhà cung cấp dịch vụ mạng tại Việt Nam đã vượt qua giai đoạn thử nghiệm và đã chính thức đưa vào hoạt động trên dải tần 2100 MHz. Tuy nhiên với kho băng tần có hạn, không đủđể cung cấp cho nhu cầu của các nhà mạng. Do vậy, nhiều dải tần số khác đang được sử dụng để cung cấp các dịch vụ di động như 850 MHz, 900 MHz và 1800 MHz đang được các nhà mạng hết sức quan tâm, kể cả những nhà mạng không giành được quyền sở hữu băng tần 2100 MHz lẫn các nhà mạng đã giành được quyền sở hữu dải tần này. Đây là một giải pháp khả thi nhằm sử dụng và khai thác được hết hiệu quả của phần băng tần sở hữu - vấn đề các nhà mạng viễn thông luôn quan tâm. Hy vọng, những nghiên cứu trong đề tài này sẽ giúp ích phần nào trong việc tìm hiểu về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 cũng như việc nghiên cứu triển khai 3G trên dải tần 900 MHz có nhiều ưu điểm hơn.
Nghiên cứu các giải pháp lên 3G của mạng GSM =========================================================== =========================================================== 150 Tài liệu tham khảo
1. Khoa điện tử viễn thông “ Giáo trình thông tin di động” Nxb Khoa học và kỹ thuật, 2007
2. Thầy Vũ Đức Thọ, “Tính toán mạng thông tin di động Cellular”, Nxb Giáo Dục, 2001
3. TS. Đặng Đình Lâm, “Hệ thống thông tin di động 3G và xu hướng phát triển”, Nxb Khoa học kỹ thuật, 2004
4. TS Nguyễn Phương Loan, KS Bùi Thanh Sơn. “ Hành trình từ GSM lên 3G, Giải pháp GPRS’ Nxb Bưu điện, năm 2002
5. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “ Lý thuyết trải phổ và đa truy cập vô tuyến”, Học viện công nghệ bưu chính viễn thông, Nxb Bưu điện, năm 2004
6. Dr.Ing Wolfgang Granzow, “ 3rd Generation Mobile Communications Systems”
7. Internet “Google.com.vn” Và nhiều tài liệu khác.